“十二五”規(guī)劃可謂是現(xiàn)在中國很多企業(yè)制定公司決策和產(chǎn)品規(guī)劃的風(fēng)向標(biāo),其中節(jié)能是一個(gè)重要議題,,歐美等發(fā)達(dá)國家也有很多關(guān)于節(jié)能的政策,。各國政府都是為了應(yīng)對(duì)能源危機(jī)和生態(tài)惡化,,這并不是危言聳聽,而是我們正在經(jīng)歷的事情,。所以,,無論是個(gè)人還是政府,都應(yīng)該通過更低的成本,、更智能,、安全、環(huán)保的方式來“驅(qū)動(dòng)”這個(gè)社會(huì)的進(jìn)行,,“驅(qū)動(dòng)”我們每天的生活,。
轉(zhuǎn)折點(diǎn)
某權(quán)威調(diào)查顯示,在美國一個(gè)普通家庭里,,每一時(shí)刻大概有一百個(gè)電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn),。家庭里為什么會(huì)有一百個(gè)馬達(dá)在轉(zhuǎn)呢?可能大家忽略家用產(chǎn)品的馬達(dá),,例如抽油煙機(jī),、微波爐、吸塵器,、空調(diào),,而冰箱里至少有2~3個(gè)馬達(dá)(壓縮機(jī)馬達(dá)、冷卻風(fēng)扇,、制冰機(jī)),,此外,電腦,、DVD,、VCD全部都是有馬達(dá)的。在工業(yè)應(yīng)用里的馬達(dá)也很多,,如一些傳輸設(shè)備,、自動(dòng)化生產(chǎn)線,、紡織機(jī)械。在商業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域中,,ATM機(jī)等幾乎與錢有關(guān)的設(shè)備都有馬達(dá),。而汽車所使用的馬達(dá)更是種類繁多。
總之,,電機(jī)無疑在社會(huì)和日常生活中扮演著十分重要的角色,,TI憑借著在該領(lǐng)域二十多年的豐富經(jīng)驗(yàn),不斷地通過嵌入式智能技術(shù)提高電機(jī)的效率,。TI中國區(qū)半導(dǎo)體事業(yè)部市場推廣經(jīng)理李志林是這樣解釋TI為什么在這個(gè)時(shí)間點(diǎn)特別重視馬達(dá)的:“2010年世界電機(jī)出貨量約90億套,,預(yù)計(jì)2013年將超110億套。現(xiàn)在已經(jīng)到了電機(jī)效率飛躍提升的轉(zhuǎn)折點(diǎn),,更高的效率=更優(yōu)異的性能+更長的電池使用壽命+更緊湊的外形設(shè)計(jì)+更少的用電,。”
至于到底現(xiàn)在是不是轉(zhuǎn)折點(diǎn),不管你信不信,,反正我信了,。在此之前,TI以及其他廠商都推出了不少于電機(jī)有關(guān)的產(chǎn)品,。例如TI最新的Concerto系列MCU,就完美地集成了C2000和ARM Cortex-M3,,專門用于馬達(dá)控制等相關(guān)領(lǐng)域。
針對(duì)電機(jī)如此龐大市場,,李志林經(jīng)理向記者深入介紹了TI能做什么,,將要做什么。
TI中國區(qū)半導(dǎo)體事業(yè)部市場推廣經(jīng)理李志林
現(xiàn)在的事
現(xiàn)在綠色能源對(duì)馬達(dá)提出了更高的要求,。馬達(dá)整個(gè)電能的消耗大概由以下幾塊組成:照明(占30%的耗能),、運(yùn)行效率,、傳輸過程的損耗,。控制算法,、數(shù)字速度及轉(zhuǎn)矩控制環(huán)路都可以很好地提升電機(jī)效率,,其實(shí)就是要通過各種途徑提高控制精度,這也是TI所做的事情,。
李經(jīng)理介紹到:從軟件到硬件,,TI提供更智能、更安全,、更綠色環(huán)保的電機(jī)驅(qū)動(dòng)與控制解決方案,。
(1)TI提供定制的電機(jī)解決方案系列,主要包括以下三方面:
–完整的電機(jī)系統(tǒng)解決方案支持模擬與嵌入式處理功能,,包含ADC,、電流感應(yīng)放大器,、高電壓隔離與電源等。
–集成型DRV8x 電機(jī)驅(qū)動(dòng)器不但可縮短產(chǎn)品上市時(shí)間,,簡化設(shè)計(jì),,同時(shí)還可提供片上保護(hù)功能。
–高性能,、超低功耗MCU:C2000,、MSP430、Stellaris ARM Cortex-M3 MCU,。
(2)TI提供綜合而全面的支持與工具,,包括參考設(shè)計(jì)、EVM,、模塊化控制器卡,、按需按人培訓(xùn)、源代碼庫,、集成型開發(fā)環(huán)境工具,、電機(jī)驅(qū)動(dòng)社區(qū)論壇、應(yīng)用手冊(cè),。
未來的路
到底有哪些可以改進(jìn)的地方呢,?李經(jīng)理舉了個(gè)例子:我們已知的所謂變頻空調(diào),其實(shí)大多都是在壓縮機(jī)上采用變頻技術(shù),,而其功率消耗大戶——風(fēng)扇,,卻不是變頻的,這就是可以改進(jìn)之處,。大家一定更關(guān)心的是未來創(chuàng)新的重點(diǎn)區(qū)域,,記者也一樣,下面就來看看吧,。
模擬電機(jī)驅(qū)動(dòng)器會(huì)在以下幾個(gè)方面創(chuàng)新:
(1)嵌入式控制,。例如無刷馬達(dá)轉(zhuǎn)的時(shí)候,會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)向,、相位進(jìn)行偵測,,有刷馬達(dá)是通過探刷換相的,TRBC沒有傳感器,,這時(shí)候偵測和控制功能都放在芯片內(nèi)部,。
(2)先進(jìn)的控制算法。TI在全球有一個(gè)部門專門做算法,最近馬達(dá)控制領(lǐng)域有一個(gè)堪稱最好的轉(zhuǎn)接算法FOC,,在TI 16 bit單片機(jī)里已經(jīng)移入了FOC算法,,稱為精簡指令的FOC算法。
(3)數(shù)字控制環(huán)路,。做數(shù)字控制環(huán)路有個(gè)好處,,原來有個(gè)模擬器件需要去調(diào)試和改變一些參數(shù),,可能會(huì)改變一些電阻電容的阻值,現(xiàn)在采用數(shù)字控制模式,,就可以直接用軟件改變參數(shù),,這樣客戶的產(chǎn)品運(yùn)行的時(shí)間會(huì)更快。
(4)更高的集成度,。有很多外圍控制,,把電流環(huán)路檢測部分也放在芯片里,會(huì)把一些隔離電路放在里面,,所以我們的集成度會(huì)更高,。
(5)更高的馬達(dá)精確度、線性度,。比如要往256細(xì)分或者半流,,馬達(dá)在運(yùn)行過程中是全電流運(yùn)行,但在減少運(yùn)行或不運(yùn)行時(shí)把電流降下來,。
在數(shù)字電機(jī)控制(MCU)方面,,自動(dòng)化電機(jī)控制、差異化工具都會(huì)是創(chuàng)新的重點(diǎn),,提供成本,、效率、連接與安全性的選擇,,讓客戶集中精力實(shí)現(xiàn)增值,。例如,Stellaris有一個(gè)做機(jī)器人的平臺(tái),,基本可以直接拿來用做自動(dòng)掃地機(jī),。
TI建立了Kilby 電機(jī)實(shí)驗(yàn)室,致力于開發(fā)新的電機(jī)技術(shù),、算法,,測試真實(shí)環(huán)境下的應(yīng)用以及推動(dòng)創(chuàng)新解決方案減少材料清單。李經(jīng)理還透露,,TI在北京,、臺(tái)灣將有關(guān)于電機(jī)方面的大學(xué)計(jì)劃出爐,。
從代表工業(yè)革命背后的“肌肉”的AC 感應(yīng)電機(jī)到目前為止用的最好的有刷DC電機(jī),,再到家用電器未來將普遍采用的無刷DC電機(jī),適用于電動(dòng)車的永磁同步電機(jī)以及精度很高的進(jìn)步電機(jī),。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷發(fā)展,,電機(jī)技術(shù)也將不斷進(jìn)步。電機(jī)將具有更高的效率,,即更優(yōu)異的性能,、更長的電池使用壽命以及更少的用電,;嵌入式算法可在支持精確控制的同時(shí),降低噪聲,;可為高效率工業(yè)設(shè)計(jì)降低功耗,。為諸如工業(yè)泵及壓縮機(jī)、HVAC,、汽車,、低電壓風(fēng)扇、醫(yī)療泵等應(yīng)用帶來令人振奮的機(jī)遇,。
李志林經(jīng)理總結(jié)到:“TI 深深扎根于電機(jī)市場,,不斷投資產(chǎn)品開發(fā)與研發(fā),解決更多的客戶難題,,我們會(huì)一直走下去,。”